Implication de l’environnement tissulaire dans la cardiomyogenèse

Implication cues influence cardiomyogenesis

CNRS UMR 6018, Faculté des Sciences et des Techniques, 2, rue de la Houssinière, 44322 Nantes Cedex 03, France

Résumé

Les stades du développement au cours desquels s’effectuent la spécification et la détermination des cardiomyocytes murins ont été définis en utilisant conjointement des cultures d’explants tissulaires d’embryons pré- et post-gastrula et des transplantations de tissu cardiaque ou cardiogénique d’embryons de souris pratiquées chez l’embryon de poulet. La différenciation des cellules cultivées et transplantées en cardiomyocytes a été évaluée en testant l’expression des messagers de plusieurs gènes de facteurs de transcription cardiaque (Nkx 2.5, eHAND, dHAND, GATA 4), de l’α actine cardiaque et l’expression protéique de l’isoforme β de la chaîne lourde de myosine (MHC). Les analyses in vitro montrent que des cellules capables de s’engager dans la voie cardiaque sont présentes avant la gastrulation au niveau de l’épiblaste de 6,5 jpc. Par contre, transplantées chez l’embryon de poulet, les cellules épiblastiques présentent une différenciation cardiaque incomplète. Notre étude indique que les structures dérivées du neurectoderme de l’embryon de poulet hôte n’influencent pas le processus de cardiogenèse et ne sont pas impliquées dans le comportement de l’épiblaste transplanté. Les cellules du neurectoderme n’ont aucune action sur la cardiogenèse murine en culture. Nous apportons la démonstration que l’émergence des cellules mésodermiques dans la voie cardiaque entre les stades MS (mi-ligne primitive) et LS (stade tardif de la ligne primitive) est stimulée par l’endoderme. Le mésoderme expiante au stade tardif de la ligne primitive (7,5 jpc) adopte un phénotype cardiaque en greffe chez l’embryon de poulet, ce qui permet de conclure que la spécification des précurseurs cardiaques apparaît irréversible à ce stade chez l’embryon de souris.

Abstract

The staging of murine cardiomyocyte specification and determination was investigated in cultures of tissue expiants from pre- and postgastrulation embryos and after transplantation of cardiac or cardiogenic tissues from mouse embryos into chick embryos. The development of cultured and transplanted cells in cardiomyocytes was evaluated by testing the expression of several cardiac transcription factor genes (Nkx 2.5, eHAND, dHAND, GATA 4), α cardiac actin, and β myosin heavy chain protein. In vitro analyses showed that cells with the potential to form cardiac muscle were present prior to gastrulation in 6.5- day postconception (dpc) epiblasts. Although, as shown by in vivo experiments, neurectodermal derived structures did not influence cardiogenesis in epiblast transplants, these transplants did not exhibit full cardiogenic cell differentiation in the chicken environment. In in vitro culture, the neurectoderm also had no effect on murine cardiomyogenesis. In contrast, the presence of endoderm in expiants between mid- and late streak stages stimulated emerging mesodermal cells to adopt a myocardial pathway. Mesoderm from late streak expiants (7.5 dpc) was capable of differentiating into a cardiac phenotype in the avian heterotopic environment, indicating that the specification of cardiac precursors became irreversible around the late streak stage in mouse embryo.